Caracterização e classificação de solos da ilha de Fernando de Noronha

Texto

(1)FLÁVIO ADRIANO MARQUES. CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS DA ILHA DE FERNANDO DE NORONHA (PE). Recife-PE 2004. A.

(2) FLÁVIO ADRIANO MARQUES. CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS DA ILHA DE FERNANDO DE NORONHA (PE). Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, da Universidade Federal Rural de Pernambuco, como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciência do Solo.. Orientador: Mateus Rosas Ribeiro, PhD. Conselheiros: Paulo Klinger Tito Jacomine, LD. Sheila Maria Bretas Bittar, Dra.. Recife 2004. B.

(3) Ficha catalográfica Setor de Processos Técnicos da Biblioteca Central – UFRPE M357c Marques, Flávio Adriano Caracterização e classificação de solos da ilha de Fernando de Noronha / Flávio Adriano Marques – 2004. 101f. : il. Orientador: Mateus Rosas Ribeiro Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) – Universidade Federal Rural de Pernambuco. Departamento de Agronomia. Inclui referências e apêndice. CDD 631.44 1. Solo – Classificação 2. Fernando de Noronha (PE) 3. Cambissolo 4. Vertissolo 5. Neossolo I. Ribeiro, Mateus Rosas II. Título. C.

(4) FLÁVIO ADRIANO MARQUES. CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFCAÇÃO DE SOLOS DE FERNANDO DE NORONHA (PE). Dissertação apresentada ao Programa de PósGraduação. em. Ciência. do. Solo,. da. Universidade Federal Rural de Pernambuco, como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciência do Solo.. Aprovada em 22/10/2004. Examinadores:. Mateus Rosas Ribeiro, PhD. (orientador). Paulo Klinger Tito Jacomine, LD.. José Coelho de Araújo Filho, Dr.. Maria da Graça de Vasconcelos Xavier Ferreira, PhD.. D.

(5) Esta dissertação é dedicada aos grandes amores da minha vida. Jullyana Ramos Ferreira Marques, João Marques Neto e, Euristéa Lucinda Marques.. i.

(6) AGRADECIMENTOS A Deus, por ter me dado força e perseverança para concluir este trabalho. À Universidade Federal Rural de Pernambuco - UFRPE, pela oportunidade de concluir o Curso de Pós-Graduação em Ciência do Solo. À Coordenação de Pessoal de Nível Superior – CAPES, pela concessão de bolsa de estudo. Ao Governo do Estado de Pernambuco, particularmente, à Administração do Distrito Estadual de Fernando de Noronha, pelo apoio, concessão de passagens e hospedagem. Ao professor Mateus Rosas Ribeiro, pela orientação, confiança depositada para execução deste trabalho e exemplo de pedólogo. Ao professor José Fernando Freire, ex-coordenador do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo - PPGCS, pelo empenho e determinação prestados. Ao professor Paulo Klinger Tito Jacomine, pelo auxílio nos trabalhos de campo, exemplo de dedicação à Ciência do Solo e ícone da pedologia. À professora Maria da Graça de Vasconcelos Xavier Ferreira, pela iniciação científica, conselhos e auxílio na interpretação dos difratogramas, a quem tenho profundo respeito e admiração. À Lindomário Barros de Oliveira, Mestre em Ciência do Solo e amigo, pelos muitos ensinamentos externados, conselhos e ajuda na interpretação dos difratogramas. Ao Engenheiro Agrônomo José Fernando W. F. de Lima (Zeca) pela ajuda na coleta e preparo das amostras, disposição e amizade. À professora Sheila Maria Bretas Bittar, pelo auxílio na identificação mineralógica das frações maiores de 2 mm. Aos bolsistas do programa de iniciação científica, Antônio Novais T. Filho, José de Almeida L. Neto e Fábio B. Ferraz, que ajudaram bastante no preparo das amostras e nas análises de caracterização. Aos funcionários da secretaria Maria do Socorro de Santana (Socorro) e Severino dos Ramos Bastos (Seu Noca), pelos tantos serviços prestados. Aos funcionários responsáveis pelos laboratórios, Anacleto José da Fonseca Júnior, Enéas Luciano B. Queiroz, Ana Dolores S. de Freitas, pelo auxílio e/ou por facilitarem as análises laboratoriais. Aos alunos do PPGCS, turmas 2002 e 2003, pelos diversos momentos de descontração, companheirismo e amizade.. ii.

(7) Aos docentes que integram o PPGCS, pela amizade e valiosos ensinamentos transmitidos. Ao amigo Brivaldo Gomes de Almeida, Mestre em Ciência do Solo e químico industrial, pelos conselhos e ajuda nas análises químicas. À pesquisadora Ângela Maria M. de Freitas, fitotaxonomista, pela revisão da nomenclatura das espécies vegetais. À Osmar Souto Baraúna e Rossini Roberto Vilaça Neves, funcionários do Instituto Tecnológico de Pernambuco - ITEP, pela produção dos difratogramas de raios X. À Jullyana Ramos Ferreira Marques, pelo amor, compreensão e paciência. A minha Família - João Marques Neto, Euristéa Lucinda Marques, Fábio André, Frederico Augusto e Juliana Lucinda - pelo exemplo de união, confiança, compreensão e amor. A todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para conclusão deste trabalho.. iii.

(8) SUMÁRIO. Pág. AGRADECIMENTOS ................................................................................................ ii LISTA DE FIGURAS ................................................................................................. v LISTA DE TABELAS ............................................................................................... vii RESUMO.................................................................................................................viii 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................01 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................03 2.1 O meio físico da ilha de Fernando de Noronha .................................................03 2.1.1 Localização ....................................................................................................03 2.1.2 Geologia .........................................................................................................03 2.1.3 Relevo ............................................................................................................07 2.1.4 Clima ..............................................................................................................09 2.1.5 Vegetação ......................................................................................................11 2.1.6 Solos ..............................................................................................................12 3 MATERIAL E MÉTODOS .....................................................................................16 3.1 Trabalhos de Campo .........................................................................................16 3.2 Preparo das amostras .......................................................................................17 3.3 Análises Físicas ................................................................................................17 3.4 Análises Químicas.............................................................................................19 3.5 Análises Mineralógicas e composição das frações areia, cascalho e calhaus..21 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................24 4.1 Classificação dos Solos.....................................................................................24 4.2 Distribuição dos Solos na Paisagem .................................................................24 4.3 Atributos Morfológicos .......................................................................................27 4.4 Atributos Físicos................................................................................................40 4.5 Atributos Químicos ............................................................................................47 4.6 Atributos Mineralógicos .....................................................................................53 4.6.1 Calhau e cascalho ..........................................................................................53 4.6.2 Areias .............................................................................................................53 4.6.3 Silte ................................................................................................................54 4.6.4 Argila ..............................................................................................................60 5 CONCLUSÕES ....................................................................................................69 6 BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................70 ABSTRACT .............................................................................................................75 APÊNDICES............................................................................................................76 iv.

(9) LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1.. Mapa geológico e localização dos perfis de solos no Arquipélago de Fernando de Noronha (PE).. Adaptado de Almeida (1955), após. simplificação de Ulbrich et al. (1994)....................................................04 Figura 2.. Médias. das. precipitações. pluviais. mensais. (PPT). e. das. evapotranspirações potenciais mensais (ETP) do Arquipélago de Fernando de Noronha no período de 1910 a 1994 (Adaptado de Rocha, 1995)........................................................................................10 Figura 3.. Perfil 1 – Neossolo Litólico Fragmentário chernossólico. ...................29. Figura 4.. Perfil 2 – Neossolo Regolítico Psamítico bioclástico – carbonático.. 31. Figura 5.. Perfil 4 – Vertissolo Cromado Órtico solódico.. ....................................33. Figura 6.. Perfil 3 – Vertissolo Cromado Sódico gleico.........................................34. Figura 7.. Perfil 5 – Cambissolo Háplico Sódico vértico. ......................................36. Figura 8.. Perfil 6 – Cambissolo Háplico Tb Distrófico típico. ...............................38. Figura 9.. Perfil 7 – Cambissolo Háplico Eutroférrico típico..................................39. Figura 10. Difratogramas de raios X da fração silte (saturado com K a 25ºC) do perfil 3 – Vertissolo Cromado Sódico gleico. ........................................55 Figura 11. Difratogramas de raios X da fração silte (saturado com K a 25ºC) do perfil 4 – Vertissolo Cromado Órtico solódico.......................................56 Figura 12. Difratogramas de raios X da fração silte do perfil 5 – Cambissolo Háplico Sódico vértico..........................................................................57 Figura 13. Difratogramas de raios X da fração silte do perfil 6 – Cambissolo Háplico Tb Distrófico típico...................................................................58 Figura 14. Difratogramas de raios X da fração silte do perfil 7 – Cambissolo Háplico Eutroférrico típico. ...................................................................59 Figura 15. Difratogramas de raios X da fração argila do perfil 3 – Vertissolo Cromado Sódico gleico. .......................................................................63 Figura 16. Difratogramas de raios X da fração argila do perfil 4 – Vertissolo Cromado Órtico solódico. .....................................................................64 Figura 17. Difratogramas de raios X da fração argila do perfil 5 – Cambissolo Háplico Sódico vértico..........................................................................65 Figura 18. Difratogramas de raios X da fração argila (saturado com Mg-glicerol) do perfil 5 – Cambissolo Háplico Sódico vértico...................................66. v.

(10) Figura 19. Difratogramas de raios X da fração argila do perfil 6 – Cambissolo Háplico Tb Distrófico típico...................................................................67 Figura 20. Difratogramas de raios X da fração argila do perfil 7 – Cambissolo Háplico Eutroférrico típico. ...................................................................68. vi.

(11) LISTA DE TABELAS Pág. Tabela 1. Classificação dos solos da ilha de Fernando de Noronha (PE) segundo o SiBCS (EMBRAPA, 1999) acrescida de sugestões..............24 Tabela 2. Características morfológicas de Neossolos e Vertissolos da ilha de Fernando de Noronha (PE). ..............................................................28 Tabela 3. Características. morfológicas de. Cambissolos. da. ilha de. Fernando de Noronha (PE). ...................................................................35 Tabela 4. Análises físicas de caracterização de Neossolos da ilha de Fernando de Noronha (PE). ...................................................................41 Tabela 5. Análises físicas de caracterização de Vertissolos da ilha de Fernando de Noronha (PE). ...................................................................43 Tabela 6. Análises físicas de caracterização de Cambissolos da ilha de Fernando de Noronha (PE). ...................................................................45 Tabela 7. Análises químicas de caracterização de Neossolos da ilha de Fernando de Noronha (PE). ...................................................................48 Tabela 8. Análises químicas de caracterização de Vertissolos da ilha de Fernando de Noronha (PE). ...................................................................50 Tabela 9. Análises químicas de caracterização de Cambissolos da ilha de Fernando de Noronha (PE). ...................................................................52. vii.

(12) RESUMO MARQUES, Flávio Adriano, MSc., Universidade Federal Rural de Pernambuco. Outubro de 2004. CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DE SOLOS DA ILHA DE FERNANDO DE NORONHA (PE). Orientador: Mateus Rosas Ribeiro. Conselheiros: Paulo Klinger Tito Jacomine e Sheila Maria Bretas Bittar.. Na ilha principal do Arquipélago de Fernando de Noronha, em virtude de características peculiares como o clima tropical com franco domínio oceânico, o relevo movimentado e o material de origem de natureza vulcânica, formam-se solos pouco desenvolvidos de especial interesse científico, particularmente, no que tange a adequação e reestruturação do atual Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Deste modo, foram caracterizados morfológica, física, química e mineralogicamente, e classificados sete perfis de solos de ocorrência comum neste ambiente insular, sendo dois de Neossolos, dois de Vertissolos e três de Cambissolos, com o objetivo de contribuir para o aprimoramento do SiBCS. O perfil classificado como Neossolo Litólico apresenta contato lítico (camada R) constituído por fragmentos de rochas basálticas (ankaratritos), e está associado com área de relevo forte ondulado. O Neossolo Regolítico está relacionado aos depósitos sedimentares marinhos da baixada litorânea. Os Vertissolos desenvolveram-se nas superfícies côncavas do planalto, imperfeitamente a mal drenadas e caracterizam-se quimicamente pelas elevadas soma e saturação por bases, além dos teores crescentes de Na+ trocável em subsuperfície. Os Cambissolos Háplicos representam os solos mais desenvolvidos do Arquipélago, ocorrendo em diversos níveis topográficos e sob declividades variadas, recobrindo as maiores porções do planalto central. Do ponto de vista da classificação dos solos, tanto os Vertissolos quanto os Cambissolos foram adequadamente enquadrados no SiBCS, enquanto que os Neossolos não puderam ser enquadrados, ora por apresentarem características incomuns aos solos do continente, ora pela ausência de termos mais apropriados, que melhor explicitassem suas características distintas. Sugere-se, portanto, a inclusão no SiBCS do grande grupo Neossolo Litólico Fragmentário, para abranger aqueles solos que apresentam o contato lítico não contínuo, constituído por 90% do volume da camada R por fragmentos de rocha, e do subgrupo Neossolo Regolítico Psamítico bioclástico-carbonático, para englobar solos arenosos constituídos por grãos, essencialmente, bioclástico-carbonáticos.. viii.

(13) 1 INTRODUÇÃO O Arquipélago de Fernando de Noronha foi contemplado, notadamente na última década, por diversos estudos científicos nas mais variadas áreas do conhecimento.. Esses esforços de pesquisadores e técnicos, majoritariamente. pertencentes à instituições de pesquisa nacionais, visaram contribuir para o preenchimento de lacunas existentes sobre a natureza e entendimento das características bióticas e abióticas que integram esse ambiente insular. Deste modo, foram levados à cabo estudos pormenorizados sobre a geologia, hidrologia, geomorfologia, clima, flora e fauna do Arquipélago (Almeida, 1958; Batistella, 1993; Rocha,1995; Silva Júnior, et al., 1999; Teixeira et al., 2003). Entretanto, apesar desses recentes investimentos e avanços no campo científico, ainda não se possui um conhecimento satisfatório e, conseqüentemente, mais aprofundado, dos solos que compõem esta paisagem, nem se compreende o comportamento destes frente à necessidade de conservação e, ou preservação do meio físico local. Assim sendo, e com base nessas considerações, foi realizado o levantamento detalhado de solos do Arquipélago de Fernando de Noronha, um anseio da Administração deste Distrito Estadual de Pernambuco, para nortear suas ações e respaldar suas decisões, objetivando o manejo racional desse complexo turístico-ecológico (Ribeiro et al., 2003). O referido levantamento foi responsável pela descrição de solos com pouca evolução pedogenética, decorrentes, sobretudo, do clima tropical com estação seca definida, do relevo movimentado e do material de origem vulcânico.. Foram. identificados no campo, depois de mais de duas centenas de tradagens realizadas e 26 perfis descritos, solos das classes dos Neossolos, Vertissolos e Cambissolos. Devido à particularidades geológicas e climáticas, os solos do Arquipélago despertam especial interesse científico, particularmente em relação à sua classificação, tendo em vista o desenvolvimento do Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (SiBCS). Por outro lado, as necessidades de preservação diante à expansão urbana e turística exigem uma maior compreensão do comportamento dos solos e, para isso, torna-se necessário um aprofundamento dos estudos além daqueles realizados nos levantamentos pedológicos.. 1.

(14) Constitui, portanto, objetivo da presente dissertação a caracterização morfológica, física, química e mineralógica, e a classificação dos Neossolos, Vertissolos e Cambissolos, de ocorrência comum na ilha principal do Arquipélago de Fernando de Noronha. O melhor conhecimento dos solos e de suas características intrínsecas permitirão, por seu turno, o aprimoramento do SiBCS e a geração de informações indispensáveis para a exploração racional deste complexo turísticoecológico.. 2.

(15) 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 O meio físico da ilha de Fernando de Noronha 2.1.1 Localização O Arquipélago de Fernando de Noronha, os Rochedos de São Pedro e São Paulo, o Atol das Rocas, as ilhas de Trindade e Martim Vaz, compõem as chamadas ilhas oceânicas brasileiras (Soares, 1944 apud Batistella, 1993, p.10). Segundo Batistella (1993, p.10), Fernando de Noronha localiza-se entre as coordenadas 3º 50’ e 3º 52’ de Latitude Sul, e 32º24’ e 32º28’ de Longitude Oeste de Greenwich. Dista 345 km do Cabo de São Roque (RN), 361 km de Natal (RN), 545 km de Recife (PE), 145 km do Atol das Rocas e 625 km dos Rochedos de São Pedro e São Paulo.. Sua menor distância até a Costa Africana (Libéria) é,. aproximadamente, de 2.600 km. Fernando de Noronha é um pequeno arquipélago isolado no Atlântico Equatorial, formado por uma ilha principal e por mais de 20 ilhotas ou rochedos que ocupam uma área emersa de aproximadamente 20 km2 e constituem o topo de uma montanha submarina de 60 km de diâmetro, no sentido NNE-SSW, cuja base repousa a 4.000 m de profundidade (Rocha, 1995, p.2). A ilha principal, que dá o nome ao Arquipélago, é a única ilha oceânica brasileira constantemente habitada há mais de 500 anos, possuindo cerca de 17,6 km2 de extensão, orientada na maior dimensão (10 km) no sentido NNE-SSW e com uma largura máxima de 2,0 a 3,3 km (Figura 1).. Comporta nessa área uma. população “flutuante” de cerca de 2.000 indivíduos, intimamente associados ao turismo, maior fonte de renda dos ilhéus na atualidade (Batistella, 1993, p.11).. 2.1.2 Geologia Para uma melhor compreensão da gênese das ilhas vulcânicas oceânicas faz-se necessário relatar, mesmo que resumidamente, um pouco da revolucionária Teoria da Tectônica de Placas. Como já é do conhecimento das Geociências, os continentes, da última vez em que estiveram unidos, formavam um supercontinente denominado pelo cientista alemão Alfred Wegener de Pangea, onde Pan significa todo e Gea, Terra, enquanto que o único oceano recebia a denominação de Pantalassa, que em grego significa “todos os mares” (Tassinari, 2003, p.98). Com a evolução do planeta, Pangea foi fragmentada em diversas placas, as quais, graças 3.

(16) principalmente às correntes convectivas do manto, podem se movimentar sobre uma camada um pouco mais plástica, a Astenosfera. O deslocamento contínuo destas placas durante milhares de milhões de anos resultou na atual fisiografia dos continentes e oceanos.. Particularmente, o permanente afastamento das Placas. Africana e Sul-Americana deu origem ao Oceano Atlântico e a Dorsal ou Cordilheira Meso-Atlântica, uma cadeia de montanhas submersa que se estende desde o hemisfério norte até o hemisfério sul, com uma extensão de 84.000 km e uma largura da ordem de 1.000 km (Tassinari, 2003, p. 100). De acordo com Batistella (1993, p.15) a Dorsal corresponde, portanto, às “[...] extensas e estreitas faixas do piso marinho, notoriamente mais montanhosas que a topografia circundante e que se comportam como linhas de separação de regiões diferenciadas em profundidade”.. Figura 1. Mapa geológico e localização dos perfis de solos no Arquipélago de Fernando de Noronha (PE). Adaptado de Almeida (1955), após simplificação de Ulbrich et al. (1994). 4.

(17) Damuth & Palma (1979 apud Batistella, (1993, p. 15) descrevem a Cordilheira Meso-Atlântica como sendo “uma intumescência larga, contínua, fraturada, que ocupa o terço central do Oceano Atlântico, que foi deslocada em vários pontos, em sua porção equatorial, por zonas de fratura com direção lesteoeste”. No Atlântico Sul a Dorsal Meso-Atlântica possui ramificações que se projetam na direção do continente Sul-Americano (Rocha, 1995, p. 54). Um destes alinhamentos associado à atuação dos “Hot Spots” ou Pontos Quentes, que são atividades das plumas mantélicas capazes de romper a camada superficial rígida do planeta, fizeram surgir uma cadeia de vulcões sobre a crosta oceânica. No topo de um destes antigos vulcões emersos e presentemente extintos, a aproximadamente 4.000 m acima do fundo do oceano, formou-se o Arquipélago de Fernando de Noronha. Para Teixeira et al. (2003), a origem do Arquipélago é creditada principalmente a atividades dos “Hot Spots” sob a parte oceânica da placa SulAmericana, como descrito abaixo. “O conjunto de ilhas oceânicas e elevações submarinas que ocorre desde o litoral do Ceará até Fernando de Noronha representa as marcas da passagem de um “hot spot” do passado, ativo entre 34 milhões e 1,5 milhão de anos atrás” (p. 35). “[...] remonta à trajetória de um hot spot na parte atlântica da placa Sul-Americana em sua lenta viagem para oeste, iniciada cerca de 34 milhões de anos atrás, que perdurou por pelo menos 32 milhões de anos” (p. 44).. Fernando de Noronha constitui um dos menores arquipélagos do Oceano Atlântico. No entanto, agrupa uma enorme diversidade de rochas vulcânicas, cuja composição varia de ultrabásica a intermediária. Essa larga amplitude na natureza das rochas deve-se, provavelmente, à diferenciação química do magma num certo período da sua história, o qual foi capaz de expelir materiais um pouco mais ácidos, como os fonolitos e traquitos, que aqueles básicos e ultrabásicos formadores da porção oceânica da placa Sul-Americana (Rocha, 1995, p. 52-53). O Arquipélago representa também um dos melhores exemplos de fracionamento magmático no Oceano Atlântico, chegando, numa área de 1,5 km2 a possuir 14 (quatorze) tipos diferentes de rochas eruptivas (Almeida, 1958, p.1). Segundo Almeida (1958), numa descrição generalizada, “o Arquipélago é constituído por um substrato de rochas piroclásticas, atravessadas por grande variedade de eruptivas alcalinas que, após conspícuo hiato, foram recobertas por 5.

(18) derrames de lavas basálticas alcalinas, de dois tipos fundamentais.. Como. sedimentos, ocorrem nas ilhas, áreas reduzidas de depósitos litorâneos, eólicos e marinhos, pertencentes ao ciclo atual e a outros, posteriores a quaisquer manifestações de caráter vulcânico”. Na presente dissertação, o estudo das distintas formações geológicas que integram as paisagens de Fernando de Noronha, segue a abordagem cronológica, concebida por Almeida (1958), que identificou e mapeou as seguintes composições rochosas: Formação (Fm.) Remédios , Fm. Quixaba e Fm. São José, além das rochas sedimentares que representam não mais que 7,5% da área do Arquipélago. A descrição dos diferentes episódios vulcânicos que se processaram com o transcorrer do tempo em Fernando de Noronha foi levada à cabo por diversos pesquisadores da geociência, destacando-se: Almeida (1958), Batistella (1993), Ulbrich et al.(1994), Rocha (1995) e Teixeira (2003).. Este último descreve a. evolução dos episódios vulcânicos – notadamente os que deram origem às Formações Remédios e Fm. Quixaba do Arquipélago, da seguinte forma: “Episódios vulcânicos distintos construíram paulatinamente o arquipélago, desde as profundezas oceânicas. Contudo, as rochas emersas mais antigas foram destruídas nos eventos geológicos que se seguiram. Restaram apenas alguns materiais piroclásticos, resultantes da deposição do material lançado ao ar pelas explosões iniciais do edifício vulcânico inicial. Esses produtos piroclásticos ocupam principalmente a região central da ilha, onde se localiza a vila dos Remédios, e sua extremidade ocidental, onde se localiza a ponta da Sapata. Constituem também as falésias e os blocos rochosos das praias próximas. Em alguns lugares esses produtos foram atravessados por rochas mais jovens, tais como massas de rocha maciça ou fragmentos de forma cilíndrica, denominados plugs, preenchendo um antigo conduto vulcânico. Constituem saliências abruptas e isoladas no terreno, por serem muito resistentes à erosão. Outras formas rochosas também podem ser encontradas como os diques. Estes, que correspondem às últimas injeções do magma, infiltram-se em rupturas de rochas consolidadas previamente. O conjunto descrito, de rochas piroclásticas atravessadas por plugs e diques, representa o penúltimo ciclo vulcânico que está presente no arquipélago - denominado Formação Remédios. Suas idades estão compreendidas entre pouco mais de 12 milhões e cerca de 8 milhões de anos. Com a edificação do vulcão acima do nível do mar, desenvolveu-se um período erosivo, com duração de 5 a 6 milhões de anos, durante o qual processos geológicos superficiais desgastaram preferencialmente as rochas piroclásticas. 6.

(19) Seguiu-se uma reativação vulcânica que produziu derrames que, após o resfriamento, deram origem ao chamado ‘basalto’. Este novo ciclo de magma, iniciado há 3 milhões de anos, e cujo último espasmo ocorreu há cerca de 1,5 milhão de anos, recobriu a maior parte das rochas do ciclo anterior, preenchendo depressões na topografia da época. Episódios explosivos menores acompanharam esta fase vulcânica – denominada ‘Formação Quixaba’-, dando origem a novos materiais piroclásticos. Dessa forma foi construída a topografia da maior parte da ilha, como o planalto onde se localiza o povoado Quixaba, e também as ilhotas Dois Irmãos e o morro do Francês. Os derrames chegam a atingir até 40 m de espessura” (grifos nosso).. A Formação São José, composta por derrames de nefelina basanitos, recobre a ilha de São José e, parcialmente, as ilhas Cuscus e de Fora (Batistella, 1993, p. 17). Esta Formação não será tratada neste trabalho, tendo em vista sua completa ausência na ilha principal de Fernando de Noronha. A respeito da formação, natureza e ocorrência de depósitos sedimentares da ilha principal de Fernando de Noronha, Teixeira et al.( 2003 p. 54 e 64) relatam que: “[...] Os processos de erosão eólica e marinha criaram um ambiente propício para o aparecimento de rochas sedimentares em Fernando de Noronha. Os registros sedimentares mais antigos são do período geológico, entre 1,8 milhão e 10 mil anos atrás - o Pleistoceno. Correspondem a antigos depósitos eólicos, formados por areia de praia, depositados acima da linha litorânea”. “Esses depósitos sedimentares [...] alcançam cotas atuais acima dos 50 m, além de serem formados por grãos bioclásticos, ou seja, por fragmentos resultantes da desagregação física de carapaças ou ossos de organismos marinhos”. “A natureza das areias da praia do arquipélago é bioclástica, isto é, composta de fragmentos de conchas, de ouriços, corais, algas e poucos minerais silicáticos ou metálicos ou, ainda, de raros fragmentos vulcânicos”.. 2.1.3 Relevo A ação intensiva e contínua de processos erosivos de natureza climática, marinha e/ou fluvial, sobre o arcabouço geológico de origem vulcânica, culminou na conformação da paisagem do Arquipélago de Fernando de Noronha (Rocha, 1995 p.34).. Esses processos erosivos que atuaram, conjunta e livremente, por longo. período entre os ciclos geológicos que antecederam a formação do relevo do Arquipélago, produziram um rebaixamento da ordem de 400 m da topografia primitiva (Teixeira et al. 2003 p.72). Portanto, a topografia atual de Fernando de Noronha é dominada não mais por suas formas primitivas, mas sim pelas estruturas 7.

(20) internas descobertas, produtos do intemperismo exacerbado, o qual alterou profundamente o corpo do aparelho vulcânico outrora existente (Almeida, 1955 p.51). A maior das ilhas do Arquipélago, Fernando de Noronha, possui um contorno irregular com muitas reentrâncias, saliências e superfície ondulada, constituída por unidades geomórficas como: áreas de planalto, morros, encostas e abas de morro, vales, depósitos fluviais e baixada litorânea (Rocha, 1995, p.36). Ocupando a porção central da ilha de Fernando de Noronha, dispõe-se um vasto planalto de relevo suave, com declividades entre 5 e 15%, que se ergue moderadamente em direção aos morros fonolíticos à nordeste. Esse planalto, com altitudes entre 50 e 70 m, constitui uma superfície de erosão decorrente dos processos combinados de ação fluvial e evolução dos interflúvios (Almeida, 1955, p.51). Lateralmente é interrompido por relevos forte ondulados ou por falésias, que sofrem a ação de erosão marinha. As principais elevações situam-se na parte central e ocidental da ilha principal, correspondendo a rochas ígneas vulcânicas mais resistentes à erosão (fonolitos). Destacam-se na paisagem por sua altura os seguintes morros: do Pico (323 m), Atalaia (221 m), do Francês (198 m), Dois Abraços (191 m), Medeira (171 m), Curral (134 m), Santo Antônio (105 m) e Alto da Bandeira (160 m) (Teixeira et al. 2003 p.18). A pequena espessura e baixa permeabilidade dos solos das partes movimentadas do planalto contribuem para um elevado escoamento superficial que alimenta riachos intermitentes, com leitos pouco definidos, os quais têm seu fluxo interrompido poucos dias após a ocorrência das chuvas. Os detritos transportados por intermédio desses riachos acumulam-se próximo da desembocadura, formando depósitos fluviais. Contudo, os aluviões são de pequenas extensões, merecendo destaque apenas aqueles formados pelo riacho Atalaia, com área total de aproximadamente cinco hectares (Almeida, 1955 p.56). Na faixa litorânea há situações bastante distintas do encontro da terra com o mar, desde um relevo escarpado e rochoso até praias constituídas por materiais psamíticos ou psefíticos.. Ressalta-se, ainda, a presença de campos de dunas. antigas, parcialmente cobertas pela vegetação, dispostas ao longo do setor nordeste da ilha principal.. 8.

(21) 2.1.4 Clima O Arquipélago de Fernando de Noronha possui um clima tropical com franco domínio oceânico caracterizado, principalmente, pela pequena variação da temperatura média anual e na repartição uniforme da umidade relativa do ar durante o ano. Segundo Batistella (1993, p.13) a temperatura média anual situa-se em torno de 25ºC, com as máximas não ultrapassando os 31ºC e as mínimas superiores a 18ºC. Valores similares para esse fator climático foram também descritos por Rocha (1995) e Teixeira et al. (2003), sendo observado por este último uma amplitude térmica anual de 4ºC. A média anual da umidade relativa do ar é de 80%, com mínima no mês de setembro, chegando a 76%, e máxima em abril alcançando 84,5% (Rocha, 1995, p. 21). O clima do Arquipélago, segundo a Classificação de Köeppen enquadra-se no tipo Aw’, que guarda semelhanças àquele do Agreste Nordestino, sobretudo pelas estações secas e chuvosas bem definidas e acentuada irregularidade na precipitação pluvial entre os anos (Teixeira et al. 2003 p. 18). A precipitação pluvial média anual, resultante de um período de observações de 85 anos (1910-1994) é de 1.274,6 mm (Rocha, 1995, p. 14). O período chuvoso, que abrange cerca de 88% do volume das precipitações anuais, se estende de fevereiro à julho, enquanto que a estação seca compreende os meses de agosto à janeiro.. Abril e outubro são,. respectivamente, os meses mais e menos chuvosos de Fernando de Noronha (Rocha, 1995, p. 15). As médias mensais da evapotranspiração potencial calculadas por Rocha (1995, p. 27) suplantam a precipitação pluvial em 2/3 dos meses do ano, sendo exceção o quadrimestre compreendido entre março e junho (Figura 2). Ainda conforme Rocha (1995, p. 27), a média anual da evapotranspiração potencial alcança um valor de 1.941,7 mm.. 9.

(22) PPT. ETP. 300 250 (mm). 200 150 100 50 0 Jan. Fev. Mar. Abr. Mai. Jun. Jul. Ago. Set. Out. Nov Dez. Meses. Figura. 2.. Médias. das. precipitações. pluviais. mensais. (PPT). e. das. evapotranspirações potenciais mensais (ETP) do Arquipélago de Fernando de Noronha no período de 1910 a 1994 (Adaptado de Rocha, 1995). Além desses fatores climáticos, há também a constante atuação dos ventos alísios de sul e sudeste, que atingem a fachada barlavento, provocando conseqüências visíveis sobre o meio, especialmente sobre a vegetação (Batistella, 1993, p. 14). Isto deve-se, de acordo com Rocha (1995, p. 20), ao fato de que “a ilha de Fernando de Noronha está situada dentro da faixa de calmaria tropical, com pressão abaixo de 1.013 mb, para onde convergem os ventos alísios”. As massas de ar equatoriais-marítimas são as responsáveis pelas variações meteorológicas que se processam durante o ano, em toda a área (Rocha, 1995, p. 20). Entre julho e agosto, a maior intensidade dos ventos ajuda a amenizar as altas temperaturas. Entretanto, de janeiro a março, a sensação térmica é aumentada pela fraca ventilação (Teixeira et al., 2003 p.18).. 10.

(23) 2.1.5 Vegetação De modo geral, os ecossistemas insulares são caracterizados por uma pobreza florística natural decorrente, em sua maioria, da localização, que se traduz pela distância aos continentes, atuação desfavorável de correntes marítimas e eólicas, reduzidas áreas territoriais emersas, relativa uniformidade geomórfica e por último, porém não menos importante, pelo clima predominante na região (Batistella, 1993, p. 21). Com o Arquipélago de Fernando de Noronha não foi diferente, tendo em vista que a vegetação para se estabelecer neste ambiente insular precisou primeiramente superar todas as condições adversas impostas pelo meio, particularmente, o clima tropical com um período seco prolongado, a ação freqüente de ventos alísios, o efeito nocivo do aerossol marinho, além de um substrato edáfico pouco desenvolvido com muitos impedimentos às raízes. De acordo com Rocha (1995, p. 43), predomina no arquipélago uma vegetação sub-xerófila semelhante àquela dominante no Agreste Nordestino, caracterizada pela perda completa das folhas no período seco.. Esse tipo de. vegetação, composto por formações arbóreas e arbustivas, foi denominado por Teixeira et al. (2003 p. 78) como sendo uma Mata Estacional Decidual ou Mata Seca, pois caracteriza-se pela mudança de aparência nas diferentes estações climáticas (estacional) com a queda de suas folhas no período seco (decidual). De acordo com Batistella (1993, p. 21), ocorrem no arquipélago aproximadamente 455 espécies de vegetais superiores, distribuídos entre 79 famílias. Por outro lado, Teixeira et al. (2003, p. 81) descrevem a existência de uma diversidade de indivíduos botânicos bem menor. Para esses últimos, a flora que cobre o arquipélago é composta por cerca de 250 a 300 espécies, pertencentes a 54 famílias, introduzidas de forma intencional ou não. Daquelas espécies introduzidas propositadamente, a maioria é utilizada atualmente pelos ilhéus para fins agrícolas ou ornamentais. Vale ressaltar ainda que, a vegetação primária do arquipélago foi bastante modificada pelo homem durante os mais de 500 anos de ocupação, por meio da retirada indiscriminada de madeira, do desmatamento para uso agrícola e da pecuária e das queimadas (Rocha, 1995, p. 43).. 11.

(24) Conforme descreve Teixeira et al. (2003, p. 81), “na ilha principal, encontram-se áreas mais preservadas no morro da Quixaba e no portal da Sapata, onde pode ser observada a Mata Estacional Decidual. Seus indivíduos arbóreos apresentam altura média em torno de 12 m e têm a gameleira (Ficus noronhae Oliver) como espécie emergente, sobrepujando a copa das outras árvores”. Nas áreas intensamente povoadas predominam, as custas da mata original, os pequenos campos agrícolas, as pastagens e plantas invasoras. Como resultado evidente do desequilíbrio ambiental imposto ao arquipélago, há a proliferação exacerbada por toda a ilha principal das jitiranas, plantas de hábito volúvel ou trepador. pertencentes. principalmente. a. vários. gêneros. de. Cucurbitaceae,. Convolvulaceae e Fabaceae (Batistella, 1993, p. 22). A predominância de estruturas arbóreas de maior porte ocorre no planalto da Quixaba, planície do Boldró e margens dos riachos Mulungu, Maceió e Boldró. Entre as espécies arbóreas nativas destacam-se o mulungu (Erythrina aurantiaca Ridl.), a burra leiteira (Sapium sceleratum Ridl.) e o pau-d’arco (Tabebuia roseo-alba (Ridl.) Sandwith). São encontradas ainda nas áreas preservadas: Spondias sp (cajazeira), Sideroxylum obtusifolium (Roem. & Schult.) T.D. Penn subsp obtusifolium (quixabeira) e Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit ( leucena ou liaça). Dentre as espécies arbustivas e subarbustivas são expressivas as presenças de jitó (Capparis frondosa Jacq), pinhão (Jatropha sp) e feijão-bravo (Capparis flexuosa (L.) L.) (Teixeira et al., 2003 p. 81). Já na face exposta aos ventos, a vegetação é predominantemente arbustiva, sendo, em alguns trechos, constituída essencialmente por gramíneas. 2.1.6 Solos Os solos são produtos da ação conjunta dos fatores de formação – material de origem, relevo, clima, organismos e tempo que, por sua vez, determinam os processos gerais de formação – adições, perdas, translocações e transformações – representados por um contínuo na paisagem e delimitados, principalmente, pelo embasamento rochoso e, ou, corpos d’água (Curi et al., 1993, p.74; EMBRAPA, 1999, p.5; Oliveira, 2001, p.3).. 12.

(25) O Arquipélago de Fernando de Noronha apresenta condições bastante distintas daquelas encontradas no continente para formação dos solos, devido à peculiaridades como o material de origem de natureza vulcânica, o relevo movimentado, o clima tropical com estação seca bem definida, além da intensa e constante influência do oceano Atlântico (Mantovani et al., 1991). Almeida (1958) foi, provavelmente, o primeiro pesquisador a se referir aos solos do Arquipélago, mesmo que de modo generalizado, na sua obra que aborda detalhadamente a geologia de Fernando de Noronha. Ele relata a espessura dos regolitos que cobrem determinadas estruturas geológicas e faz menção a ausência completa de rochas quartzosas como descrito a seguir: “Nos locais de relevo suave do planalto da Quixaba, Três Paus e no que se estende sobre os tufos na região central da ilha, os efeitos químicos da meteorização conduzem a regolitos profundos[...]. Os fonolitos cobrem-se com solos rasos, de cor creme clara, pedregosos, enquanto que nas áreas ankaratríticas se mostram mantos mais espessos, de cor marrom, com dois ou três metros de profundidade, sobretudo espessos e uniformes no topo amigdaloidal dos derrames. Não existe rochas quartzosas, e esses regolitos são ricos em produtos caoliníticos, de pequena permeabilidade e muito fina granulação, favorecendo o escoamento superficial em detrimento da infiltração (p.52-53)”.. Jacomine et al. realizaram em 1969 o estudo dos solos de Fernando de Noronha, ficando constatada sua elevada fertilidade natural por meio das análises físicas e químicas completas de nove perfis de solos, e a dominância de Cambissolos na porção central da ilha principal (Jacomine et al., 1969). Em 1972, o hoje extinto Instituto de Pesquisa Agropecuária do Nordeste – IPEANE, realizou em Fernando de Noronha, a análise de 72 amostras de fertilidade do solo e de granulometria, retiradas em diversos locais da ilha principal na profundidade de 0-20 cm. Os resultados das análises indicaram a elevada fertilidade natural desses solos, decorrente dos altos teores de Fósforo, Potássio e cátions divalentes (Cálcio e Magnésio), e teores mínimos de Alumínio (Nascimento, 2002, p.24).. Esse mesmo quadro da fertilidade pujante dos solos do arquipélago foi. corroborado por Teixeira et al. (2003, p.24). Trabalhos pedológicos e cartográficos realizados pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – EMBRAPA, por intermédio do antigo Serviço Nacional de Levantamento e Conservação do solo – SNLCS, atualmente, Centro Nacional de Pesquisa de Solos – CNPS, culminaram em 1981, com a publicação do mapa de 13.

(26) solos do Brasil, utilizando-se uma escala de 1:5.000.000 (EMBRAPA, 1981). Entretanto, baseados no relatório de solos do Arquipélago de 1969, foi publicado exclusivamente para Fernando de Noronha, um mapa na escala de 1:100.000. Mesmo assim, as informações contidas nesta carta são ainda bastante generalizadas e, conseqüentemente, insuficientes para utilização em âmbito local. Esse levantamento foi responsável pela identificação dos seguinte solos: Solos Litólicos distróficos, indistintamente com argila de atividade alta (Ta) e baixa (Tb); Areias Quartzosas marinhas, indistintamente distróficas ou eutróficas; Cambissolo distrófico e eutrófico com argila de atividade alta (Ta) e baixa (Tb) e; Solos salinos – Solonchak (Rocha, 1995 p.47). Mantovani et al. (1992) estudando os principais tipos de solos de ocorrência comum em Fernando de Noronha, relataram a presença de pelo menos nove diferentes associações de solos, todas, com teores elevados de cálcio. As associações de solos descritas foram as seguintes: “Associação de Cambissolos, Ta e Tb, eutrófico, textura argilosa e média argilosa; fase relevo ondulado a montanhoso; lavas ankaratríticas; Associação de Cambissolos, Ta e Tb, eutrófico, textura argilosa; fase relevo plano a suave ondulado a montanhoso; lavas ankaratríticas; Associação de Solos Litólicos e Cambissolos rasos, Ta, eutrófico, textura média e argilosa; fase relevo ondulado a forte ondulado; rochas ankaratríticas; Associação de Solos Litólicos e Cambissolos rasos, Ta, eutrófico, textura média e argilosa e siltosa; fase relevo ondulado a forte ondulado; lavas ankaratríticas; Solos Litólicos, Ta, eutróficos, textura siltosa, fase traquito; Associação de Solos Litólicos, eutrófico e distrófico, médio argiloso e argiloso; fase fonolito; Associação de Solos Litólicos e Cambissolos rasos, Ta, eutrófico, vértico, argiloso; fase relevo plano; lavas e tufos ankaratríticos; Associação de Areias Calcárias marinhas, eutróficas; Solo salino indiscriminado”.. Ao contrário do que se poderia, de início, imaginar, a grande diversidade de tipos de rochas vulcânicas existentes na ilha principal de Fernando de Noronha, não implicou, necessariamente, numa também elevada variedade das classes de solos (Batistella, 1993, p.18) . Recentemente, no levantamento pedológico detalhado da ilha principal do arquipélago executado por Ribeiro et al. (2003), foram identificadas, após realização de tradagens e descrição de 26 perfis, solos pouco evoluídos pertencentes às classes dos Cambissolos, Vertissolos e Neossolos.. Os Cambissolos descritos 14.

(27) formam-se próximos dos divisores de água, em diversas posições do relevo; os Vertissolos estão associados com áreas abaciadas, deprimidas, imperfeitamente drenadas e os Neossolos relacionam-se com as posições de encosta, com relevo forte ondulado ou com áreas de sedimentos quaternários, próximas do mar. Segundo Marques et al.(2003) a diversidade e o posicionamento dos Cambissolos da ilha de Fernando de Noronha estão diretamente relacionados com as variações do material parental e do relevo. Assim, os Cambissolos derivados de rochas básicas, apresentam propriedades morfológicas, físicas e químicas favoráveis à utilização agrícola.. Por outro lado, àqueles formados a partir do. intemperismo dos fonolitos são, via de regra, pobres quimicamente, inclusive com teores crescentes de alumínio em profundidade. Os Vertissolos conforme o mesmo autor, localizam-se nas áreas deprimidas, imperfeitamente a mal drenadas da superfície do planalto central, as quais recebem contribuição hídrica das áreas adjacentes. São produtos da ação da pedogênese sobre os tufos, apresentando textura muito argilosa, superfícies de fricção, cores acinzentadas e, na estação seca, rachaduras ao longo do perfil. De acordo com o levantamento pedológico realizado por. Ribeiro et al.. (2003), “os Neossolos Regolíticos da ilha principal de Fernando de Noronha estão relacionados com a dunas e praias formadas por materiais provenientes dos arenitos com cimento carbonático (Arenito Caracas) ou de sedimentos arenosos marinhos, transportados pelo vento.. Apresentam textura arenosa, com seqüência de. horizontes A – C, estrutura em grãos simples e outras características morfológicas típicas de Neossolos Quartzarênicos, dos quais se diferenciam pela ausência de quartzo na fração areia e no cascalho”.. 15.

(28) 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Trabalhos de Campo Os trabalhos de campo consistiram numa série de cinco visitas programadas ao Arquipélago, onde foram selecionados e descritos os perfis de solo, e coletadas as amostras deformadas e indeformadas para este estudo. A escolha dos sete perfis que integram este trabalho baseou-se no levantamento detalhado de solos desse Distrito Estadual Pernambucano, que culminou ao término de suas atividades com mais de duas centenas de tradagens realizadas e 26 (vinte e seis) perfis das classes dos Cambissolos, Vertissolos e Neossolos descritos.. Deste modo, os. critérios de seleção foram nesta ordem: 1. Perfis com problemas para o enquadramento adequado ao SiBCS; 2. Representatividade da classe de solos na área de estudo; 3. Materiais de origem distintos e; 4. Posicionamento dos solos no relevo. A localização cada um dos perfis consta na Figura 1. Nas áreas de preservação da flora foram descritos e coletados amostras de quatro perfis, cuja vegetação local variou de gramínea, situação dos Neossolos Litólico e Regolítico (Praia do Leão), até complexos arbóreo-arbustivos, como foi o caso dos perfis 6 (Morro do Pico) e 4 , Cambissolo Distrófico e Vertissolo solódico, respectivamente.. Os demais perfis estudados localizam-se ora sob campos. agricultáveis (perfis 3 – Vertissolo gleico, e 7 – Cambissolo Eutroférrico) na ocasião cultivados com milho, feijão e mandioca, ora sendo utilizados para pastagem nativa (perfil 5 – Cambissolo vértico). As descrições dos perfis e a coleta das amostras por horizonte realizaram-se conforme as recomendações do Manual de Descrição e Coleta de Solos no Campo (Lemos & Santos, 2002).. Foram coletadas amostras deformadas de todos os. horizontes dos perfis e, amostras indeformadas de horizontes selecionados, as quais foram utilizadas para as determinações físicas, químicas e mineralógicas.. 16.

(29) 3.2 Preparo das amostras As amostras coletadas durante a etapa de campo foram enviadas para o galpão da área de solos do Departamento de Agronomia da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE). Daí, foram secas ao ar, pesadas, destorroadas e passadas em peneira com malha de 2 mm, para obtenção da TFSA (Terra Fina Seca ao Ar), seguindo posteriormente para os laboratórios, onde se processaram as respectivas determinações analíticas. As partículas maiores que 2 mm, cascalhos (2 - 20 mm) e calhaus (20 - 200 mm),. foram. colocadas. em. recipientes. com. água,. sendo. adicionado,. aproximadamente, 10 mL de NaOH 1 mol L-1, agitando várias vezes durante o dia com o auxílio de um bastão e permanecendo por uma noite nesta solução. Após isso, estas partículas foram lavadas prolongadamente com água corrente visando a remoção completa das frações menores que 2 mm. Depois foram secas em estufa, pesadas e calculadas suas percentagens em relação ao peso total da respectiva amostra.. Esse material tratado foi então ensacado, devidamente identificado e. enviado para a análise mineralógica. 3.3 Análises Físicas As análises físicas foram realizadas no Laboratório de Física do Solo da UFRPE. Os métodos utilizados foram aqueles preconizados pela EMBRAPA (1997), e incluem as determinações de granulometria, argila dispersa em água, densidade do solo e das partículas, atributos de umidade e condutividade hidráulica saturada, conforme discriminação abaixo: a) Granulometria A análise granulométrica foi realizada pelo método do densímetro, utilizandose para a dispersão física um agitador mecânico do tipo Soil Test com agitação ora de 10, ora. de 15 minutos para solos com textura arenosa ou mais fina,. respectivamente.. Como dispersante químico utilizou-se 25 mL de solução de. hexametafosfato de sódio 0,35 mol L-1 + carbonato de sódio 0,08 mol L-1. A fração-argila foi determinada diretamente utilizando-se o densímetro de Boyoucos. As frações areia grossa e fina foram obtidas por tamisação e pesadas. A fração-silte foi obtida por diferença.. 17.

(30) b) Argila Dispersa em Água Determinada também pelo método do densímetro, contudo sem a utilização de dispersante químico. c) Densidade do Solo (Ds) Foram utilizados os seguintes métodos: da proveta com volume interno de 100 mL para aqueles solos de textura areia e areia franca; do anel volumétrico de Kopeck (250 cm3) e do torrão impermeabilizado com parafina, quando a utilização destes dois primeiros mostrou-se ineficiente ou muito laboriosa. d) Densidade das Partículas (Dp) A densidade média das partículas foi determinada pelo método do balão volumétrico, utilizando-se o álcool etílico como líquido penetrante. e) Condutividade hidráulica saturada A condutividade hidráulica saturada dos solos foi determinada em amostras deformadas (TFSA), utilizando-se cilindro de plástico com 23 cm de altura e 2,5 cm de diâmetro, com permeâmetro de carga constante. f) Atributos Hídricos O conteúdo de umidade, em amostras deformadas, foi determinado nas tensões fixas de 1.500 KPa, referente ao ponto de murcha permanente (PMP) e, 33 ou 10 KPa, para os horizontes com textura argilosa ou arenosa, respectivamente, assumindo estes últimos potenciais como correspondentes a capacidade de campo (CC). A água disponível (AD) corresponde por sua vez ao conteúdo de água entre estes dois limites. A partir dos resultados obtidos das análises laboratoriais supracitadas foram calculados: Grau de Floculação (GF) Relação entre a argila naturalmente dispersa e a argila total, obtida após dispersão, calculada conforme a expressão: GF = 100 (argila total – argila dispersa em água)/argila total 18.

(31) Relação Silte/Argila Razão entre os valores de argila total e do silte obtidos na análise granulométrica. Porosidade Total (PT) O volume de poros totais do solo foi calculado por meio das densidades, do solo e das partículas, empregando-se a expressão abaixo: PT = 100(1 - Ds/Dp) 3.4 Análises Químicas As análises químicas foram realizadas de acordo com as recomendações da EMBRAPA (1997), nos laboratórios de química, fertilidade e microbiologia do solo da UFRPE. Constaram das seguintes determinações: a) pH em H2O e KCl 1 mol L-1 Os valores de pH, aferidos em H2O e KCl 1 mol L-1, foram determinados em uma suspensão solo:líquido na proporção de 1:2,5 em potenciômetro com eletrodo combinado. b) Alumínio Trocável Extração com solução KCl 1 mol L-1, na proporção solo:solução de 1:10, e determinação volumétrica com solução de NaOH 0,025 mol L-1 na presença do indicador azul de bromotimol. c) Acidez Potencial (H+ + Al3+) Extração com acetato de cálcio tamponado a pH 7,0 e determinado volumetricamente com solução de NaOH 0,0606 mol L-1, na presença de fenolftaleína como indicador. d) Cálcio e Magnésio Trocáveis Cálcio e magnésio foram extraídos com solução de KCl 1 mol L-1, na proporção solo:solução de 1:10, e determinados conjuntamente por complexometria, utilizando-se o EDTA (ácido etilenodiaminotetracétrico) 0,0125 mol L-1, como solução titulante. 19.

(32) e) Sódio e Potássio Trocáveis Sódio e potássio foram extraídos por meio da extração com Mehlich 1 (HCl 0,05 mol L-1+ H2SO4 0,025 mol L-1), na proporção solo:solução de 1:10 e determinados por fotometria de chama. f) Fósforo extraível em Mehlich 1 O fósforo foi extraído com solução de Mehlich 1 (HCl 0,05 mol L-1+ H2SO4 0,025 mol L-1) e determinado por colorimetria após formação de complexo molíbdico em meio redutor. g) Carbono Orgânico O teor de carbono orgânico foi determinado por meio da oxidação da matéria orgânica com dicromato de potássio (K2Cr2O7) 0,4 mol L-1 em meio sulfúrico e titulação com solução de sulfato ferroso amoniacal 0,1 mol L-1. h) Nitrogênio Total Foi determinado, após destilação em meio ácido, segundo técnica de Kjeldahl, em auto-analisador modelo Kjeltec 1030 da Tecato. i) Equivalente de Carbonato de Cálcio Determinou-se com base no ataque da amostra com uma solução de HCl 0,5 mol L-1 e na titulação do excesso de ácido com solução de NaOH 0,25 mol L-1 , em presença de fenolftaleína como indicador. A partir dos resultados analíticos de algumas dessas determinações foram calculados: Hidrogênio trocável Foi calculado pela diferença entre os valores obtidos da acidez trocável e potencial. Soma de Bases Trocáveis (Valor S) Foi calculada por meio da expressão: S = ( Ca2++ Mg2++ Na++ K+ ). 20.

(33) Capacidade de Troca de Cátion (CTC) Calculou-se segundo a expressão: CTC = [ S + (H++Al3+) ] Percentagem de Saturação por Bases (Valor V) Calculada conforme a expressão: V(%) = 100 S/CTC. Percentagem de Sódio Trocável (PST) Calculada pela expressão: PST(%) = 100 Na+ / CTC. Percentagem de saturação por alumínio (m%) Calculado por meio da expressão: m(%) = 100 Al3+/(S+Al3+) Relação C/N Calculada em função dos valores obtidos da percentagem de carbono orgânico e nitrogênio total. 3.5 Análise mineralógica e composição das frações areia, cascalho e calhaus A composição das frações maiores de 2 mm, cascalho (2 – 20 mm) e calhaus (20 – 200 mm), anteriormente separadas e tratadas com NaOH 1 mol L-1 (vide preparo de amostras), foi identificada de acordo com o Guia Para Determinação de Minerais (Leinz & Campos, 1979). As frações Areia Grossa (2 – 0,2 mm) e Areia Fina (0,2 – 0,05 mm) separadas na análise granulométrica foram caracterizadas mineralogicamente de forma semiquantitativa por intermédio de exame em lupa binocular, emprego de microtestes químicos (ácido clorídico 1:1, e peróxido de hidrogênio 1:1, ambos a frio), além do auxílio de imã de bolso, conforme EMBRAPA (1997).. 21.

(34) A análise qualitativa das frações silte e argila, foram realizadas por meio da Difratometria de raios X, conforme recomendações apresentadas por Jackson (1975) e Whittig & Allardice (1986). No laboratório de Mineralogia da UFRPE, a TFSA recebeu um tratamento prévio visando a remoção de cimentantes químicos. Para tal, foram utilizados acetato de sódio 1 mol L-1 a pH 5,0; peróxido de hidrogênio 30% e ditionito-citrato-bicarbonato (DCB) para eliminar, nesta ordem, carbonatos e cátions divalentes, matéria orgânica e óxidos de ferro livre (Jackson, 1975). Executada a eliminação dos agentes cimentantes, as frações mais finas da TFSA foram separadas das demais por peneiramento úmido e entre si por decantação. Após essa separação, foram preparadas três lâminas orientadas para cada subfração, sendo duas saturadas por potássio e uma saturada por magnésio. Das amostras saturadas por potássio, uma foi irradiada a temperatura ambiente e a outra após aquecimento a 550ºC por duas horas.. A amostra saturada com Mg foi. solvatada com glicerol e irradiada a temperatura ambiente. Os difratogramas foram obtidos no Laboratório de Ensaios e Análise Inorgânica (LEAI) do Instituto Tecnológico de Pernambuco (ITEP), empregando-se difractômero Rigaku, operando a uma tensão de 40 kv, com corrente de 20 mA, radiação de Cukα e filtro de Ni e uma velocidade de registro de 10 mm min-1. A amplitude de varredura foi de 2 a 40º (2θ). Os critérios empregados para interpretação dos difratogramas e na identificação dos minerais constituintes das frações silte e argila foram: espaçamento interplanar (d), forma, largura e intensidade dos picos e comportamento frente aos tratamentos, conforme apresentado por Grim (1965), Jacskon (1975), Dixon & Weed (1977), Brown & Brindley (1980), Whittig & Allardice (1986) e Moore & Reynolds (1989), resumidos a seguir: Minerais do grupo da caulinita foram identificados pela presença dos picos 0,724 e 0,357 nm nas amostras saturadas com K e irradiadas sem aquecimento, que permanecem inalterados nas saturadas com Mg-glicerol, mas colapsam após aquecimento da amostra saturada por K a 550ºC. Mica (ilita) foi identificada pelos picos de 1,000 e 0,333 nm e quartzo pela presença dos picos de 0,334 e 0,426 nm, ambos constantes nos três tratamentos. Esmectitas foram identificadas pelo pico de 1,230 na amostra saturada com K e que deslocou-se para a região de 1,740 - 1,840 nm quando da saturação com Mg-glicerol e sofrendo colapso para a região de 1,000 nm, após aquecimento da amostra saturada com K. 22.

(35) A ausência de “background” na região antecedente a 1,000 nm na amostra saturada com K e irradiada a temperatura ambiente, que contrai após aquecimento e sofre expansão após solvatação, indica a presença de intertestratificados irregulares, com pelo menos uma fase expansiva. Gibbsita e goethita foram reconhecidos pelos picos de 0,485 e 0,415 nm, respectivamente, nas amostras saturadas com K sem aquecimento e nas solvatadas com Mg-glicerol, mas que colapsam após aquecimento das amostras saturadas com K a 550ºC. Anatásio,. ilmenita. e. magnetita/maghemita. foram. identificados,. respectivamente, pelos picos de 0,351; 0,275 e 0,295 nm constantes nos três tratamentos.. 23.

(36) 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1 Classificação dos Solos Os solos estudados foram caracterizados por meio dos seus respectivos atributos morfológicos, físicos, químicos e mineralógicos, e classificados de acordo com o SiBCS (EMBRAPA, 1999). De uma maneira geral, os solos da ilha de Fernando de Noronha foram adequadamente classificados pelo SiBCS, com exceção daqueles pertencentes à classe dos Neossolos (perfis 1 e 2) que apresentaram características pouco comuns como o material parental de natureza bioclástica-carbonática ou o contato lítico (R) a menos de 50 cm de profundidade, consolidado, mas, não contínuo, constituído por fragmentos de rocha ocupando mais de 90% do volume do solo. Diante das dificuldades de enquadramento dos Neossolos de ocorrência comum no Arquipélago, em virtude da ausência de termos mais apropriados a essas propriedades excepcionais, sugere-se a criação de novas classes, no 3o e 4o níveis hierárquicos, correspondentes, nesta ordem, aos grandes grupos e subgrupos. Assim, a classificação dos solos estudados, inclusive com as sugestões de reestruturação do SiBCS (EMBRAPA, 1999), é apresentada na Tabela 1. Tabela 1. Classificação dos solos da ilha de Fernando de Noronha(PE) segundo o SiBCS (EMBRAPA, 1999) acrescida de sugestões. No do Perfil. Classificação dos solos. 01. Neossolo Litólico Fragmentário chernossólico textura argilosa. 02. Neossolo Regolítico Psamítico bioclástico-carbonático A moderado. 03. Vertissolo Cromado Sódico gleico A moderado textura muito argilosa. 04. Vertissolo Cromado Órtico solódico A moderado textura muito argilosa. 05. Cambissolo Háplico Sódico vértico A moderado textura muito argilosa. 06. Cambissolo Háplico Tb Distrófico típico A moderado álico textura média. 07. Cambissolo Háplico Eutroférrico típico A moderado textura muito argilosa. 4.2 Distribuição dos Solos na Paisagem Os Neossolos, Vertissolos e Cambissolos estudados na ilha principal do Arquipélago de Fernando de Noronha estão intimamente relacionados com a 24.

(37) paisagem, refletindo nas suas características uma influência marcante da geologia e do relevo. Os solos estão entre os recursos naturais de maior importância da ilha, com os indivíduos mais desenvolvidos normalmente ocupando as posições mais preservadas do planalto (Cambissolos) e os menos intemperizados relacionados com as posições rebaixadas (Vertissolos) ou de encostas (Cambissolos e Neossolos Litólicos), ou ainda, são decorrentes de um material de origem recente (Neossolos Regolíticos). Desse modo, o perfil 1, Neossolo Litólico, representa os solos relacionados com as posições de encosta do planalto, com relevo fortemente ondulado e declividades entre 25 e 45%, desenvolvido sobre rochas vulcânicas basálticas (Figura 1). Os Neossolos Regolíticos têm sua ocorrência relacionada com os depósitos sedimentares arenosos marinhos recentes da baixada litorânea, de natureza calcária, em fase de relevo suave ondulado, com altitude em torno de 5 m. Os Vertissolos, por sua vez, estão correlacionados com as superfícies abaciadas, côncavas, imperfeitamente a mal drenadas do planalto, que recebem uma considerável contribuição hídrica lateral interna das áreas circunvizinhas mais elevadas. No planalto central da ilha principal, com altitude entre 50 e 75 m, próximos aos divisores d’água, ou ainda, no terço inferior dos morros fonolíticos, em níveis topográficos e declividades variadas, estão os solos mais desenvolvidos do arquipélago, os Cambissolos Háplicos.. Esses solos reúnem as melhores. características físicas e químicas desejáveis para implementação de projetos de reflorestamento ou de utilização agrícola, em virtude da topografia menos movimentada onde se desenvolvem, além de recobrirem as maiores extensões da superfície da ilha de Fernando de Noronha.. Neste contexto ocorrem três solos. distintos: i. Os. Cambissolos. Háplicos. Sódicos. vérticos,. que. são. solos. imperfeitamente drenados com duplo material de origem, resultantes do capeamento do substrato rochoso (tufos) pelo derrame basáltico. Esses solos estão relacionados com os trechos ligeiramente rebaixados do planalto, no terço médio de encosta muito suave, com declividade entre 2,5 e 5,0%, ocupando posição intermediária entre os Cambissolos Háplicos Eutroférricos e os Vertissolos.. 25.